DE112004001830T5

DE112004001830T5 - Data transmission system with reduced power consumption, method and transmission circuit

Info

Publication number: DE112004001830T5
Application number: DE112004001830T
Authority: DE
Inventors: Oliver Dr.-Ing. Kiehl
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2024-10-01
Also published as: DE112004001830B4; DE112004003153B4; US7321628B2; US20050069043A1; WO2005032086A1; DE112004003153A5; DE112004003149B4

Abstract

Verfahren zum Minimieren der Anzahl des Auftretens eines bestimmten Zustands in einem Codewort, das aus einem Datenwort erzeugt wird, umfassend:
Zählen der Anzahl von Malen, die der bestimmte Zustand in dem Datenwort auftritt;
wenn der Zählwert größer als die Hälfte der Gesamtanzahl von Bits in dem Datenwort ist, dann
Invertieren des Datenwortes;
Setzen eines Gewichtungsbits auf den bestimmten Zustand; und andernfalls
Setzen des Gewichtungsbits auf ein Inverses des bestimmten Zustands.A method of minimizing the number of occurrences of a particular condition in a codeword generated from a data word, comprising:
Counting the number of times that the particular state occurs in the data word;
if the count is greater than half the total number of bits in the data word, then
Inverting the data word;
Setting a weighting bit to the particular state; and otherwise
Set the weighting bit to an inverse of the particular state.

Description

Technisches Gebiettechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein System und ein Verfahren für die digitale Kommunikation und im Besonderen ein System und ein Verfahren zum Reduzieren des Leistungsverbrauchs und des Rauschens in einem Übertragungssystem mit einer asymmetrisch abgeschlossenen Übertragungsleitung.The The present invention relates generally to a system and a Procedure for digital communication and in particular a system and a Method for reducing power consumption and noise in a transmission system with an asymmetrically terminated transmission line.

Hintergrundbackground

Es ist üblich, Daten vor dem Übertragen der Daten zu codieren. Das Codieren von Daten kann aus verschiedenen Gründen erfolgen. Beispielsweise können bestimmte Codes ein Taktsignal in die Daten einbetten, andere können ein bestimmtes Maß an Toleranz gegenüber Fehlern und Störungen ermöglichen, während manche Codes die Menge an Leistung, die erforderlich ist, um die Daten zu übertragen, reduzieren können. Aufgrunddessen ist ein erhebliches Maß an Forschung und Entwicklung in Codiersysteme (in Verbindung mit zugehörigen Codierern und Decodierern) geflossen. Ein geeignet konstruiertes und gewähltes Codiersystem kann zu einem System führen, welches ein besseres Leistungsniveau als ein System, das sich keines Codiersystems bedient, aufweist, während ein mangelhaft konstruiertes Codiersystem das Leistungsvermögen tatsächlich mindern kann.It is common, Data before transferring to encode the data. The coding of data can be different establish respectively. For example, you can Certain codes embed a clock signal into the data, others can certain degree of tolerance across from Errors and errors enable, while some codes the amount of power that is required to run the Reduce data transmission can. Because of this is a considerable amount of research and development in coding systems (in conjunction with associated encoders and decoders) flowed. A suitably constructed and selected encoding system may be used lead a system, which is a better level of performance than a system that does not Serving coding system, while having a poorly constructed Coding system's performance indeed can reduce.

Ein Codiersystem vermag die Menge an Leistung, die erforderlich ist, um Daten zu übertragen, zu reduzieren. Dies kann durch Reduzieren der Gesamtanzahl von Übergängen in der Übertragung oder durch Reduzieren der Anzahl der Male, die ein bestimmter Zustand in der Übertragung der Daten auftritt, erzielt werden. Übergänge können einen erhöhten Leistungsverbrauch verursachen, da der Übergang einen Stromfluss nach sich ziehen kann, während ein stationärer Zustandswert dies nicht tut. Bestimmte Zustände in einer Übertragung können den Leistungsverbrauch erhöhen, wenn dieser Zustand mehr Strom für dessen Aufrechterhaltung benötigt als andere Zustände.One Coding system can reduce the amount of power required to transfer data to reduce. This can be done by reducing the total number of transitions in the transmission or by reducing the number of times that a given condition in the transmission the data occurs. Transitions can increase power consumption cause the transition may cause a current flow while a steady state value this does not. Certain states in a transmission can the Increase power consumption, if this condition is more power for its maintenance needed as other states.

Allerdings sind Codiersysteme, um den Leistungsverbrauch zu reduzieren, für gewöhnlich für Systeme konstruiert, in denen die Übertragungsleitungen symmetrisch abgeschlossen sind. Eine symmetrisch abgeschlossene Übertragungsleitung ist eine, bei welcher die Last, welche durch die verschiedenen Zustände der Übertragung gesehen wird, die gleiche ist. Bei manchen Systemen kann die Last für verschiedene Zustände als unterschiedlich erscheinen (wird für gewöhnlich als asymmetrisch abgeschlossene Übertragungsleitungen bezeichnet), und demnach erbringen die Codiersysteme, welche für symmetrisch abgeschlossene Übertragungsleitungen konstruiert sind, eventuell keine gute Leistung.Indeed are coding systems to reduce power consumption, usually for systems constructed in which the transmission lines are completed symmetrically. A symmetrically terminated transmission line is one in which the load, which is due to the different states of transmission is seen, the same is. For some systems, the load may be for different conditions appear as different (usually called asymmetrically terminated transmission lines and thus provide the coding systems which are symmetrical completed transmission lines constructed, may not be a good performance.

Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention

Durch bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, welche ein System zum Minimieren des Leistungsverbrauchs beim Übertragen von Daten in einem asymmetrisch abgeschlossenen Kommunikationssystem bereitstellen, werden diese und andere Probleme im Allgemeinen gelöst oder umgangen und technische Vorteile im Allgemeinen realisiert.By preferred embodiments of the present invention which provides a system for minimizing the Power consumption when transferring from Data in an asymmetrically closed communication system These and other problems are generally resolved or circumvented and technical advantages in general realized.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Minimieren der Anzahl des Auftretens eines bestimmten Zustands in einem Codewort, welches aus einem Datenwort generiert wird, das Zählen der Anzahl von Malen, die der bestimmte Zustand in dem Datenwort auftritt, danach, wenn der Zählwert größer als die Hälfte der Gesamtanzahl von Bits in dem Datenwort ist, das Invertieren des Datenwortes, das Setzen eines Gewichtungsbits auf den bestimmten Zustand und andernfalls das Setzen des Gewichtungsbits auf ein Inverses des bestimmten Zustandes.According to one preferred embodiment of The present invention includes a method for minimizing the Number of occurrences of a certain state in a codeword, which is generated from a data word, counting the Number of times that the particular state occurs in the data word, after that, if the count greater than the half the total number of bits in the data word is inverting of the data word, setting a weighting bit to the particular state and otherwise setting the weighting bit to an inverse of the particular state.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Schaltung einen Codierer, der an einen Dateneingang gekoppelt ist, wobei der Codierer Schaltungen enthält, um Datenwörter von dem Dateneingang in Codewörter mit einer minimierten Anzahl eines Auftretens eines bestimmten Zustands umzuwandeln, und einen Sender, der an den Codierer gekoppelt ist, wobei der Sender Schaltungen enthält, um die Codewörter auf eine Übertragungsleitung einzuspeisen, wobei die Übertragungsleitung asymmetrisch abgeschlossen ist.According to one another preferred embodiment In the present invention, a circuit comprises an encoder, which is coupled to a data input, wherein the encoder includes circuitry for retrieving data words from the data input into codewords with a minimized number of occurrences of a particular state and a transmitter coupled to the encoder, wherein the transmitter contains circuits, around the codewords on a transmission line feed, with the transmission line is completed asymmetrically.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Übertragungssystem einen Codierer, der an einen Dateneingang gekoppelt ist, wobei der Codierer Schaltungen enthält, um Datenwörter von dem Dateneingang in Codewörter mit einer minimierten Anzahl des Auftretens eines bestimmten Zustands umzuwandeln, einen Sender, der an den Codierer gekoppelt ist, wobei der Sender Schaltungen enthält, um die Codewörter auf eine Übertragungsleitung einzuspeisen, wobei die Übertragungsleitung asymmetrisch abgeschlossen ist, einen Empfänger, der an die Übertragungsleitung gekoppelt ist, wobei der Empfänger Schaltungen enthält, um Codewörter von der Übertragungsleitung zu empfangen, und einen Decodierer, der an den Empfänger gekoppelt ist, wobei der Decodierer Schaltungen enthält, um Codewörter in Datenwörter umzuwandeln.According to one another preferred embodiment According to the present invention, a transmission system comprises an encoder, which is coupled to a data input, wherein the encoder circuits contains around data words from the data input to codewords with a minimized number of occurrences of a particular state a transmitter coupled to the encoder, wherein the transmitter contains circuits to the codewords on a transmission line feed, with the transmission line is terminated asymmetrically, a receiver attached to the transmission line coupled, the receiver Contains circuits, around codewords from the transmission line to receive, and a decoder, which is coupled to the receiver wherein the decoder includes circuitry for converting codewords into data words.

Ein Vorteil einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dass die Anzahl von Zustandsübergängen und Zuständen mit hohem Leistungsverbrauch, die erforderlich sind, um Daten zu übertragen, reduziert sind. Daher ist die Leistung, die erforderlich ist, um die Daten zu übertragen, verglichen damit, wenn die Daten ohne die Verwendung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oder durch Gebrauch eines nichtoptimierten Codiersystems übertragen werden, reduziert.One Advantage of a preferred embodiment According to the present invention, the number of state transitions and states high power consumption required to transmit data, are reduced. Therefore, the performance that is required to to transfer the data compared with it, if the data without the use of a preferred embodiment of the present invention or by use of a non-optimized one Transfer coding system be reduced.

Ein weiterer Vorteil einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dass für das Codieren ein geringer Aufwand benötigt wird. Daher ist das Codewort (die codierten Daten) nur geringfügig größer als die Daten selbst. Da das Codewort nur geringfügig länger als die nichtcodierten Daten ist, wird der überwiegende Teil der verfügbaren Datenbandbreite genutzt, um die Daten zu übertragen.One Another advantage of a preferred embodiment of the present Invention is that for the Coding a little effort is needed. Therefore, the codeword (the encoded data) only slightly larger than the data itself. Da the codeword only slightly longer than the non-coded data becomes the vast majority of the available data bandwidth used to transfer the data.

Das Obengesagte hat die Merkmale und technischen Vorteile der vorliegenden Erfindung ziemlich allgemein umrissen, damit die folgende ausführliche Beschreibung der Erfindung besser verständlich ist. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der Folge beschrieben, welche den Gegenstand der Ansprüche der Erfindung darstellen. Einschlägig versierte Fachleute sollten erkennen können, dass die Konzeption und die offenbarte konkrete Ausführungsform ohne weiteres als Grundlage zum Modifizieren oder Konstruieren anderer Bauformen oder Verfahren zum Realisieren derselben Zwecke der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Einschlägig versierte Fachleute sollten ebenfalls erkennen, dass derartige äquivalente Konstruktionen nicht von Wesensart und Umfang der Erfindung, welche in den beiliegenden Ansprüchen dargelegt werden, abweichen.The Above mentioned has the features and technical advantages of the present Outlined rather broadly for the purpose of the following detailed Description of the invention is better understood. Other features and advantages of the invention will be described in the following which the subject matter of the claims represent the invention. Well-versed professionals should can recognize that the conception and the disclosed concrete embodiment readily as a basis for modifying or constructing others Modes or methods for realizing the same purposes of the present Invention can be used. Relevant Skilled artisans should also recognize that such equivalents Constructions not of the nature and scope of the invention, which in the accompanying claims be different.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings

Zu Gunsten eines umfassenderen Verstehens der vorliegenden Erfindung und von deren Vorteilen wird nunmehr auf die folgenden Beschreibungen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, in denen:To For a more complete understanding of the present invention and its benefits will now be apparent from the following descriptions in conjunction with the accompanying drawings, in which:

1 ein Diagramm eines Pull-Down-Leitungstreibers mit einer hoch-abgeschlossenen Übertragungsleitung ist; 1 Figure 3 is a diagram of a pull-down line driver with a high-end transmission line;

2 ein Diagramm eines Paares von Tabellen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, welche eine mögliche Codierung für Vier-Bit-Datenwörter darstellt, um Übergänge zu niedrigem Spannungspotenzial zu minimieren; 2 Figure 12 is a diagram of a pair of tables according to a preferred embodiment of the present invention illustrating one possible encoding for four-bit data words to minimize low voltage potential transitions;

3 ein Diagramm eines Decodierers gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Verwendung beim Decodieren von Codewörtern mittels des in 2 dargestellten Codiersystems ist; 3 a diagram of a decoder according to a preferred embodiment of the present invention for use in the decoding of codewords by means of the in 2 is shown coding system;

4 ein Diagramm eines Codierers gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Verwendung beim Codieren von Codewörtern mittels des in 2 dargestellten Codiersystems ist; 4 a diagram of an encoder according to a preferred embodiment of the present invention for use in coding codewords by means of in 2 is shown coding system;

5 ein Diagramm eines Gewichtungsrechners gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Verwendung in einem Codierer ist; 5 Figure 4 is a diagram of a weight calculator according to a preferred embodiment of the present invention for use in an encoder;

6 ein Diagramm ist, welches den Betrieb des in 5 dargestellten Gewichtungsrechners darstellt; 6 a diagram showing the operation of the in 5 represents the weighting calculator shown;

7 ein Diagramm eines Pull-Up-Leitungstreibers mit einer niedrig-abgeschlossenen Übertragungsleitung ist; 7 Figure 3 is a diagram of a pull-up line driver with a low-ended transmission line;

8 ein Diagramm eines Paares von Tabellen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche eine mögliche Codierung für Vier-Bit-Datenwörter darstellt, ist, um Übergänge zu hohem Spannungspotenzial zu minimieren; und 8th a diagram of a pair of tables according to a preferred embodiment of the present invention, which is one possible encoding for four-bit data words, is to minimize high voltage potential transitions; and

9 ein Diagramm eines Übertragungssystems mit einer asymmetrisch abgeschlossenen Übertragungsleitung ist. 9 is a diagram of a transmission system with an asymmetrically terminated transmission line.

Ausführliche Beschreibung veranschaulichender AusführungsformenDetailed Description of Illustrative Embodiments

In der Folge werden die Herstellung und Verwendung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen ausführlich besprochen. Es sollte jedoch zu erkennen sein, dass die vorliegende Erfindung zahlreiche anwendbare Erfindungsgedanken vorsieht, welche in einer breiten Vielfalt spezifischer Kontexte ausgeführt werden können. Die besprochenen spezifischen Ausführungsformen sind lediglich für spezifische Möglichkeiten, die Erfindung herzustellen und zu verwenden, veranschaulichend und schränken den Umfang der Erfindung nicht ein.In the result is the manufacture and use of the presently preferred ones embodiments in detail discussed. However, it should be recognized that the present Invention provides numerous applicable inventive concept, which in a wide variety of specific contexts can. The specific embodiments discussed are merely for specific Options, to make and use the invention, illustrative and restrict that Scope of the invention is not a.

Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen in einem spezifischen Kontext beschrieben, und zwar einem Übertragungssystem, bei welchem die Übertragungsleitung asymmetrisch abgeschlossen ist. Die Erfindung kann allerdings auch auf andere Übertragungssysteme angewandt werden, bei denen es erstrebenswert ist, Zustandsübergänge und bestimmte Übertragungsleitungszustände zu reduzieren.The The present invention will be described with reference to preferred embodiments described in a specific context, namely a transmission system, where the transmission line is asymmetric is completed. However, the invention can also be applied to other transmission systems where it is desirable, state transitions and to reduce certain transmission line conditions.

Nunmehr auf 1 Bezug nehmend wird darin ein Diagramm gezeigt, das einen Pull-Down-Treiber 105 mit einem Abschluss 110 zu einem hohen Spannungspotenzial dargestellt. Der Pull-Down-Treiber 105 kann verwendet werden, um die Spannung auf einer Übertragungsleitung 115 auf ein niedriges Spannungspotenzial zu ziehen. Das Spannungspotenzial auf der Übertragungsleitung 115 kann für einen bestimmten Zustand auf der Übertragungsleitung 115 repräsentativ sein. Beispielsweise kann, wenn das Spannungspotenzial der Übertragungsleitung 115 hoch ist, die Übertragungsleitung 115 einen Binärwert Eins führen. Dies kann einen Wert wahr oder aktiv darstellen. Wenn das Spannungspotenzial der Übertragungsleitung 115 niedrig ist, kann die Übertragungsleitung einen Binärwert Null führen, welcher für einen Wert falsch oder inaktiv stehen kann.Now on 1 Referring to FIG. 1, there is shown a diagram illustrating a pull-down driver 105 with a degree 110 shown to a high voltage potential. The pull-down driver 105 Can be used to control the voltage on a transmission line 115 to draw on a low voltage potential. The voltage potential on the transmission line 115 can for a given state on the transmission line 115 be representative. For example, if the voltage potential of the transmission line 115 is high, the transmission line 115 lead a binary one. This can represent a value true or active. When the voltage potential of the transmission line 115 is low, the transmission line may be a binary zero, which may be false or inactive for a value.

Da der natürliche Zustand der Übertragungsleitung 115 ein hohes Spannungspotenzial ist (da der Abschluss 110 an VHIGH gekoppelt ist), kann es Energie erfordern, um den Zustand der Übertragungsleitung 115 auf ein niedriges Spannungspotenzial zu steuern. Daher kann es erstrebenswert sein, die Anzahl von Malen, die die Übertragungsleitung 115 von einem hohen Spannungspotenzial auf ein niedriges Spannungspotenzial übergeht, zu minimieren. Ferner kann das Halten der Übertragungsleitung 115 in einem Zustand mit niedrigem Spannungspotenzial ebenfalls mehr Energie verbrauchen, als das Halten der Übertragungsleitung 115 in einem Zustand mit hohem Spannungspotenzial.Because the natural state of the transmission line 115 there is a high voltage potential (since the conclusion 110 coupled to VHIGH), it may require power to change the state of the transmission line 115 to control a low voltage potential. Therefore, it may be desirable to set the number of times the transmission line 115 from a high voltage potential to a low voltage potential, to minimize. Further, holding the transmission line 115 also consume more energy in a low voltage state than holding the transmission line 115 in a state of high voltage potential.

Nunmehr auf 2 Bezug nehmend wird darin ein Paar von Tabellen gezeigt, welche eine beispielhafte Codierung von möglichen Vier-Bit-Datenwörtern zu Fünf-Bit-Codewörtern darstellen, was die Übergänge von hohem Spannungspotenzial zu niedrigem Spannungspotenzial minimiert, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine erste Tabelle (eine Datenworttabelle 200) zeigt die 16 möglichen Werte für die Vier-Bit-Datenwörter, und eine zweite Tabelle (eine Codeworttabelle 250) zeigt die codierten Codewörter für jedes der 16 möglichen Datenwörter, die in der Datenworttabelle 200 aufgelistet sind.Now on 2 Referring to FIG. 12, there is shown a pair of tables illustrating exemplary coding of possible four-bit data words to five-bit codewords, which minimizes high voltage potential to low voltage potential transitions, in accordance with a preferred embodiment of the present invention. A first table (a data word table 200 ) shows the 16 possible values for the four-bit data words, and a second table (a codeword table 250 ) shows the coded codewords for each of the 16 possible data words contained in the data word table 200 are listed.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Codiersystem für die Erzeugung des codierten Codewortes wie folgt: 1) Zählen der Anzahl von Nullen in einem Datenwort; 2) ist die Anzahl von Nullen in dem Datenwort größer als die Hälfte der Gesamtanzahl von bits in dem Datenwort (vier Datenbits in den Datenwörtern, die in der Datenworttabelle 200 dargestellt sind), dann sollte das gesamte Datenwort invertiert (d.h. die Einsen in Nullen umgewandelt und die Nullen in Einsen umgewandelt) werden, dann wird ein Codebit (Codebit "C4" in der Codeworttabelle 250) auf Null gesetzt; 3) ist die Anzahl von Nullen kleiner als die Hälfte der Gesamtanzahl von bits in dem Datenwort, dann wird das Datenwort so belassen, wie es ist, und das Codebit auf Eins gesetzt.According to a preferred embodiment of the present invention, the coding system for generating the coded codeword is as follows: 1) counting the number of zeros in a data word; 2), the number of zeros in the data word is greater than half the total number of bits in the data word (four data bits in the data words included in the data word table 200 are shown), then the entire data word should be inverted (ie the ones converted to zeros and the zeros converted to ones), then a code bit (code bit "C4" in the codeword table 250 ) set to zero; 3) If the number of zeros is less than half the total number of bits in the data word, then the data word is left as it is and the code bit is set to one.

Als Beispiel für das Codiersystem befassen wir uns nun eingehender mit dem Datenwort 205. Das Datenwort 205 stellt die Datenbits mit Werten "0 0 0 1" dar. Die Anzahl von Nullen (drei) ist augenscheinlich größer als die Hälfte (zwei) der Gesamtanzahl von Datenbits (vier). Daher ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Datenwort 205 zu invertieren und das Codebit dann auf Null zu setzen. Dies ist in Codewort 255 veranschaulicht. Als zweites Beispiel stellt das Datenwort 210 die Datenbits mit Werten "1 0 0 1" dar. Die Anzahl von Nullen (zwei) ist nicht größer als die Hälfte (zwei) der Anzahl der Datenbits (vier). Daher wird das Datenwort 210 nicht invertiert und das Codebit wird auf Eins gesetzt. Dies ist in Codewort 260 dargestellt.As an example of the coding system we will now deal with the data word in more detail 205 , The data word 205 represents the data bits with values "0 0 0 1". The number of zeroes (three) is evidently greater than half (two) of the total number of data bits (four). Therefore, according to a preferred embodiment of the present invention, the data word 205 to invert and then set the code bit to zero. This is in codeword 255 illustrated. The second example is the data word 210 are the data bits with values "1 0 0 1". The number of zeros (two) is not greater than half (two) of the number of data bits (four). Therefore, the data word becomes 210 not inverted and the code bit is set to one. This is in codeword 260 shown.

Festzuhalten ist, dass 2 ein Beispiel für ein Codiersystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für Datenwörter, die eine Länge von vier bits aufweisen, darstellt. Datenwörter von anderer Länge können verwendet werden, ohne das Wesen der Erfindung zu verändern. Festzuhalten ist ebenfalls, dass das Codieren der Datenwörter mit einer Hinzufügung eines einzelnen Codebits erreicht werden kann. Das einzelne Codebit kann für Datenwörter von jeder beliebigen Länge verwendet werden. Daher kann der Codierungsaufwand sehr gering sein, insbesondere bei Datenwörtern von größerer Länge.It should be noted that 2 Figure 4 illustrates an example of a coding system according to a preferred embodiment of the present invention for data words having a length of four bits. Data words of a different length may be used without altering the nature of the invention. It should also be noted that the encoding of the data words can be achieved with the addition of a single code bit. The single code bit can be used for data words of any length. Therefore, the coding overhead can be very low, especially for data words of greater length.

Nunmehr auf 3 Bezug nehmend wird darin ein Diagramm gezeigt, welches einen Decodierer 300 zur Verwendung zum Decodieren von Codewörtern darstellt, die mit einem Codiersystem codiert werden, welches Zustandsübergänge und bestimmte Zustände minimiert, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Decodierer 300 weist einen Satz von Eingängen auf, einen je Bit des Code wortes. Die Codewortbits 0 bis N–1 können als Datenabschnitt des Codewortes betrachtet werden, während das Codewortbit N als Gewichtungsbit bezeichnet werden kann. Jedes einzelne der Codewortbits 0 bis N–1 kann einem von mehreren logischen Gattern (beispielsweise den logischen Gattern 305, 306, 307, 308 usw.) zugeführt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung realisieren die logischen Gatter eine exklusive NOR (XNOR)-Verknüpfung. Beispielsweise kann das Codewortbit "C0" dem logischen Gatter 305 zugeführt werden, während das Codewortbit "C1" dem logischen Gatter 306 zugeführt werden kann. Das N-te Codewortbit, das Codewortbit "CN", kann jedem einzelnen der Vielzahl von logischen Gattern zugeführt werden. Das Ergebnis der logischen Verknüpfung liefert das Datenwortbit, welches dem Codewortbit entspricht. Beispielsweise liefert "CN" XNOR "C0" das Datenwortbit "D0". Festzuhalten ist, dass die XNOR-Verknüpfung eventuell nicht die einzige logische Verknüpfung ist, die verwendet werden kann, um das Decodieren durchzuführen, wobei andere logische Verknüpfungen verwendet werden können, um die Datenwortbits aus den Codewortbits zu decodieren.Now on 3 Referring to FIG. 1, there is shown a diagram illustrating a decoder 300 for use in decoding codewords encoded with a coding system that minimizes state transitions and certain states, in accordance with a preferred embodiment of the present invention. The decoder 300 has a set of inputs, one per bit of the code word. The codeword bits 0 to N-1 may be considered as a data portion of the codeword, while the codeword bit N may be referred to as a weighting bit. Each of the codeword bits 0 through N-1 may be one of a plurality of logical gates (eg, logic gates 305 . 306 . 307 . 308 etc.) are supplied. According to a preferred embodiment of the present invention, the logic gates realize an exclusive NOR (XNOR) link. For example, the codeword bit "C0" may be the logical gate 305 while the codeword bit "C1" is supplied to the logic gate 306 can be supplied. The Nth codeword bit, the codeword bit "CN", may be supplied to each one of the plurality of logic gates. The result of the logi shortcut provides the data word bit, which corresponds to the codeword bit. For example, "CN" XNOR "C0" provides the data word bit "D0". It should be noted that the XNOR link may not be the only logical link that can be used to perform the decoding, and other logical links can be used to decode the data word bits from the codeword bits.

Nunmehr auf 4 Bezug nehmend wird darin ein Diagramm gezeigt, welches einen Codierer 400 darstellt, um Datenwörter mit einem Codiersystem zu codieren, welches Zustandsübergänge und bestimmte Zustände minimiert, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Codierer 400 kann mit einem Satz von Eingängen versehen sein, einer je Bit des Datenwortes. Die Datenwortbits 0 bis N–1 können einem Gewichtungsrechner 405 zugeführt werden, der verwendet werden kann, um ein Gewichtungsbit (Codewortbit "CN" wie oben besprochen) für das Codewort zu bestimmen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Gewichtungsbit ein Wert Eins (1) sein, wenn die Anzahl von Nullen in dem Datenwort kleiner als die Hälfte der Gesamtanzahl von bits in dem Datenwort ist, und es kann ein Wert Null (0) sein, wenn die Anzahl von Nullen in dem Datenwort größer als die (oder gleich der) Hälfte der Gesamtanzahl von bits in dem Datenwort ist. Eine Besprechung des Gewichtungsrechners 405 ist nachstehend angeführt.Now on 4 Referring to FIG. 12, there is shown a diagram illustrating an encoder 400 to encode data words with a coding system that minimizes state transitions and certain states, in accordance with a preferred embodiment of the present invention. The encoder 400 may be provided with a set of inputs, one per bit of the data word. The data word bits 0 to N-1 may be a weighting calculator 405 which may be used to determine a weighting bit (codeword bit "CN" as discussed above) for the codeword. According to a preferred embodiment, the weighting bit may be a value of one (1) if the number of zeros in the data word is less than one-half the total number of bits in the data word, and a value of zero (0) if the number of zeros in the data word is greater than (or equal to) half the total number of bits in the data word. A discussion of the weight calculator 405 is listed below.

Zusätzlich dazu, dass es dem Gewichtungsrechner 405 zugeführt wird, kann jedes Bit des Datenwortes auch einem einer Vielzahl von logischen Gattern (beispielsweise den logischen Gattern 410, 411, 412, 413 usw.) zugeführt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung realisieren die logischen Gatter eine exklusive NOR (XNOR)-Verknüpfung (XNOR-Verknüpfung). Zusätzlich zu den Datenwortbits empfängt jedes der logischen Gatter einen Ausgang von dem Gewichtungsrechner 405. Beispielsweise empfängt das logische Gatter 410 als Eingang das Datenwortbit "D0" und den Ausgang des Gewichtungsrechners 405. Die XNOR-Verknüpfung des Datenwortbits und des Ausgangs des Gewichtungsrechners 405 (das Gewichtungsbit) kann ein entsprechendes Codewortbit ergeben. Beispielsweise kann das Datenwortbit "D0" XNOR "CN" das Codewortbit "C0" ergeben. Festzuhalten ist, dass die XNOR-Verknüpfung eventuell nicht die einzige logische Verknüpfung ist, die verwendet werden kann, um die Codierung durchzuführen, wobei andere logische Verknüpfungen verwendet werden können, um die Datenwortbits zu den Codewortbits zu codieren.In addition to being the weight calculator 405 Each bit of the data word may also be supplied to one of a plurality of logic gates (eg, the logic gates 410 . 411 . 412 . 413 etc.) are supplied. According to a preferred embodiment of the present invention, the logic gates realize an exclusive NOR (XNOR) (XNOR) link. In addition to the data word bits, each of the logic gates receives an output from the weighting calculator 405 , For example, the logical gate receives 410 as input the data word bit "D0" and the output of the weighting computer 405 , The XNOR operation of the data word bit and the output of the weight calculator 405 (the weighting bit) may yield a corresponding codeword bit. For example, the data word bit "D0" XNOR "CN" may yield the code word bit "C0". It should be noted that the XNOR link may not be the only logical link that can be used to perform the encoding, and other logical links can be used to encode the data word bits to the codeword bits.

Nunmehr auf 5 Bezug nehmend wird darin ein Diagramm gezeigt, welches einen Gewichtungsrechner 500 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie in 5 dargestellt ist, kann der Gewichtungsrechner 500 die Anzahl von Nullen in einem Vier-Bit-Datenwort bestimmen und dann in Abhängigkeit von der Anzahl von Nullen ein Gewichtungsbit setzen. Wie oben besprochen wurde, kann, wenn die Anzahl von Nullen kleiner als die Hälfte der Gesamtanzahl von bits in dem Datenwort ist, das Gewichtungsbit auf Eins (1) gesetzt werden. Andernfalls kann das Gewichtungsbit auf Null (0) gesetzt werden. Allerdings kann die Konstruktion des Gewichtungsrechners 500 erweitert werden, um die Gewichtung von Datenwörtern, die eine Länge von größer als vier bits aufweisen, zu bestimmen. Eine Erweiterung der Konstruktion des Gewichtungsrechners 500, um bei einer größeren Anzahl von Datenwortbits einsetzbar zu sein, wird als für auf dem Fachgebiet der vorliegenden Erfindung versierte Fachleute klar erkennbar erachtet.Now on 5 Referring to FIG. 1, there is shown a diagram illustrating a weighting calculator 500 according to a preferred embodiment of the present invention. As in 5 is shown, the weighting calculator 500 determine the number of zeros in a four-bit data word and then set a weighting bit depending on the number of zeroes. As discussed above, if the number of zeros is less than half the total number of bits in the data word, the weighting bit can be set to one (1). Otherwise, the weighting bit can be set to zero (0). However, the construction of the weight calculator can 500 be extended to determine the weighting of data words having a length greater than four bits. An extension of the weight calculator design 500 to be usable with a larger number of data word bits will be clearly recognized as one of ordinary skill in the art.

Datenbits (mit D0, D1, D2 und D3 bezeichnet) aus dem Datenwort, welches gewichtet wird, können einer Reihe von Schaltern (beispielsweise den Schaltern 505, 506, 507, 508, 509, 510 usw.) zugeführt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann jedes der Datenbits verwendet werden, um den Betrieb des Schalters zu steuern. Beispielsweise kann das Datenbit "D0" dem Schalter 505 zugeführt und in Abhängigkeit von dem Wert von Datenbit "D0" kann ein Eingang zu dem Schalter 505 zu einem von zwei Ausgängen weitergeleitet werden. Ein Multiplexer mit einem Eingang auf zwei Ausgänge kann eine Implementierung eines Schalters sein. Wenn das Datenbit "D0" eine Null (0) ist, dann kann der Eingang zu einem Ausgang weitergeleitet werden, der beispielsweise einem Nulleingang zugeordnet ist.Data bits (denoted D0, D1, D2, and D3) from the data word that is weighted may be applied to a series of switches (eg, the switches 505 . 506 . 507 . 508 . 509 . 510 etc.) are supplied. According to a preferred embodiment of the present invention, each of the data bits may be used to control the operation of the switch. For example, the data bit "D0" may be the switch 505 supplied and depending on the value of data bit "D0" can be an input to the switch 505 forwarded to one of two outputs. A multiplexer with one input on two outputs may be an implementation of a switch. If the data bit "D0" is a zero (0), then the input can be passed to an output associated, for example, with a zero input.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Schalter (Schalter 505 bis 510) auf hierarchische Weise angeordnet sein, wobei ein Paar von Schaltern (505 und 506) in einer ersten Hierarchie sind und die übrigen Schalter (507 bis 510) in einer zweiten Hierarchie sind. Die Ausgänge eines Schalters in der ersten Hierarchie (beispielsweise Schalter 506) können an die Eingänge von zwei Schaltern in der zweiten Hierarchie (beispielsweise Schalter 509 und 510) gekoppelt sein, wobei ein Ausgang, der einem Eingang Null (0) zugeordnet ist, zu einem (Zahlwort) Schalter (Schalter 509) geht und ein Ausgang, der einer Eins (1) zugeordnet ist, zu einem anderen Schalter (Schalter 510) geht.According to a preferred embodiment of the present invention, the switches (switches 505 to 510 ) are arranged in a hierarchical manner, wherein a pair of switches ( 505 and 506 ) are in a first hierarchy and the remaining switches ( 507 to 510 ) are in a second hierarchy. The outputs of a switch in the first hierarchy (for example, switches 506 ) can be connected to the inputs of two switches in the second hierarchy (for example, switches 509 and 510 ), wherein an output associated with a zero (0) input to a (number word) switch (switch 509 ) and an output associated with one (1) goes to another switch (switch 510 ) goes.

Jeder Schalter in der ersten Hierarchie weist ein einziges Datenwortbit auf, welches seine Funktion steuert. Beispielsweise kann der Schalter 505 durch das Datenbit "D0" gesteuert werden, während das Datenbit "D1" den Schalter 506 steuern kann. Indes können Schalter in der zweiten Hierarchie, beispielsweise die Schalter 509 und 510, in Paaren gruppiert und durch ein einziges Datenbit (beispielsweise Datenbit "D3" in dem Fall der Schalter 509 und 510) gesteuert werden. Wie aus 5 hervorgeht, sind die Datenbits und die Schalter, welche durch diese gesteuert werden, wie folgt: "D0" -Schalter 505, "D1" – Schalter 506, "D2" – Schalter 507 und 508 und "D3" – Schalter 509 und 510. Festzuhalten ist, dass es sich dabei nur um eine beispielhafte Anordnung von Datenbits und Schaltern handelt und andere Anordnungen möglich sein können.Each switch in the first hierarchy has a single data word bit which controls its function. For example, the switch 505 controlled by the data bit "D0", while the data bit "D1" the switch 506 can control. However, switches in the second hierarchy, for example, the switches 509 and 510 , in pairs grouped and by a single data bit (for example, data bit "D3" in the case of the switches 509 and 510 ) to be controlled. How out 5 As can be seen, the data bits and the switches controlled thereby are as follows: "D0" switch 505 , "D1" - switch 506 , "D2" - switch 507 and 508 and "D3" switch 509 and 510 , It should be noted that this is only an exemplary arrangement of data bits and switches and other arrangements may be possible.

Der Eingang zu den Schaltern in der ersten Hierarchie von Schaltern (Schalter 505 und 506) kann geerdet sein, wobei die Verbindung eventuell durch einen Schalter 515 gesteuert wird. Der Schalter 515 kann ein einfacher EIN/AUS-Schalter sein, der als Transistor implementiert ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Schalter 515 durch ein Signal gesteuert werden, welches als "STROBE" bezeichnet wird und auf einer Signalleitung geführt wird. Das Signal "STROBE" kann in einem aktiven Zustand sein, wenn sich alle Datenbits des Datenwortes stabilisiert haben. Wenn die Datenbits nicht stabilisiert sind, kann das Signal "STROBE" in einem inaktiven Zustand sein. Wenn das Signal "STROBE" aktiv ist, kann sich der Schalter 515 schließen und die Erde an den Eingang der ersten Hierarchie von Schaltern koppeln. Wenn das Signal "STROBE" inaktiv ist, ist der Schalter 515 offen und die Eingänge der ersten Hierarchie von Schaltern sind nicht an die Substrat-Erde gekoppelt.The input to the switches in the first hierarchy of switches (switch 505 and 506 ) may be grounded, the connection possibly by a switch 515 is controlled. The desk 515 may be a simple ON / OFF switch implemented as a transistor. According to a preferred embodiment of the present invention, the switch 515 be controlled by a signal, which is referred to as "STROBE" and is guided on a signal line. The signal "STROBE" may be in an active state when all the data bits of the data word have stabilized. If the data bits are not stabilized, the signal "STROBE" may be in an inactive state. When the signal "STROBE" is active, the switch may turn off 515 close and couple the earth to the entrance of the first hierarchy of switches. If the signal "STROBE" is inactive, the switch is 515 open and the inputs of the first hierarchy of switches are not coupled to the substrate ground.

Ausgänge der Schalter (Schalter 505 bis 510) können ebenfalls durch Schalter (beispielsweise Schalter 520), welche ebenfalls durch das "STROBE"-Signal gesteuert werden können, welches auf Signalleitungen geführt wird, an ein hohes Spannungspotenzial gekoppelt werden. Andere Schalter (Schalter 521 bis 528) können auf ähnliche Weise an andere Ausgänge gekoppelt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Schalter 520 bis 528 als MOSFETs (Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren) vom P-Typ implementiert und beziehen ihre Energie aus einer positiven Stromversorgung. Wie oben besprochen wurde, können, wenn das Signal "STROBE" aktiv ist, die Schalter schließen und den Ausgang der Schalter an das hohe Spannungspotenzial koppeln. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Gewichtungsbit (in 5 als "C4" bezeichnet) eine Kombination aus den verschiedenen Ausgängen der zweiten Hierarchie von Schaltern (Schalter 507 bis 510) in Verbindung mit einigen Invertierern (Invertierer 530 und 535) sein.Outputs of the switches (switch 505 to 510 ) can also by switches (for example, switches 520 ), which can also be controlled by the "STROBE" signal, which is fed to signal lines, coupled to a high voltage potential. Other switches (switch 521 to 528 ) can be coupled to other outputs in a similar manner. According to a preferred embodiment of the present invention, the switches 520 to 528 implemented as P-type MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors) and draw their energy from a positive power supply. As discussed above, when the signal "STROBE" is active, the switches may close and couple the output of the switches to the high voltage potential. According to a preferred embodiment of the present invention, the weighting bit (in 5 as "C4") a combination of the different outputs of the second hierarchy of switches (switch 507 to 510 ) in conjunction with some inverters (inverters 530 and 535 ) be.

Nehmen wir zu Beispielzwecken an, dass das Datenwort, welches evaluiert wird, "0 0 0 1" ist, wobei das Datenbit "D3" Eins (1) ist. Das Gewichtungsbit für dieses spezifische Codewort sollte "0" sein, da die Anzahl von Nullen (3) größer als die Hälfte (2) der Anzahl von Datenbits (4) ist. Da die Datenbits "D0", "D1" und "D2" Null (0) sind und "D3" Eins (1) ist, leiten die Schalter 505 bis 510 jeweils ihre entsprechenden Eingänge zu ihren entsprechenden Ausgängen weiter, in Abhängigkeit von dem Wert ihrer Steuersignale. Daher besteht ein Stromweg von Knoten C zu Knoten H zur Substrat-Erde (Weg C-H-SG) und von Knoten E zu Knoten K zur Substraterde (Weg E-K-SG). Der Weg C-H-SG hat eventuell keine Auswirkung auf die Bestimmung des Gewichtungsbits "C4". Der Weg E-K-SG kann zu einem Spannungspotential an einem Schalter 529 führen. Allerdings kann, da der Eingang zu dem Inverter 530 hoch sein kann (infolge von Schalter 525), der Eingang zu dem Schalter 529 niedrig sein, was den Schalter 529 offen hält. Mit offenem Schalter 529 kann der Wert des Gewichtungsbits "C4" durch den Wert des Invertierers 535 bestimmt werden, welcher eventuell einen hohen Eingang (infolge von Schalter 524) aufweist. Da der Eingang zu dem Invertierer 535 hoch sein kann, kann dann sein Ausgang niedrig sein. Daher kann das Gewichtungsbit "C4" niedrig sein.For example, suppose that the data word being evaluated is "0 0 0 1" with the data bit "D3" being one (1). The weighting bit for this specific codeword should be "0" since the number of zeros (3) is greater than half ( 2 ) of the number of data bits (4). Since the data bits "D0", "D1" and "D2" are zero (0) and "D3" is one (1), the switches conduct 505 to 510 each their respective inputs to their respective outputs, depending on the value of their control signals. Therefore, there is a current path from node C to node H to the substrate-ground (path CH-SG) and from node E to node K to the substrate ground (path EK-SG). The path CH-SG may have no effect on the determination of the weighting bit "C4". The path EK-SG can lead to a voltage potential at a switch 529 to lead. However, since the input to the inverter 530 can be high (due to switch 525 ), the entrance to the switch 529 be low, what the switch 529 keeps open. With open switch 529 the value of the weighting bit "C4" can be determined by the value of the inverter 535 be determined, which may have a high input (due to switch 524 ) having. As the input to the inverter 535 can be high, then its output can be low. Therefore, the weighting bit "C4" may be low.

Nunmehr auf 6 Bezug nehmend wird darin ein Ablaufdiagramm gezeigt, welches den Betrieb des Gewichtungsrechners 500 (5) gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 6 zeigt eine Taktbeziehung zwischen den Datenbits eines Datenwortes, die Ableitung des Signals "STROBE" und die Bestimmung eines Gewichtungsbits für das Datenwort durch den Gewichtungsrechner 500. Eine erste Kurve 605 stellt Signalwerte aller Datenbits eines Datenwortes (in diesem Beispiel vier) dar. Zu einem Zeitpunkt, der durch eine gestrichelte vertikale Linie 620 gekennzeichnet ist, können alle Datenbits des Datenwortes stabil werden. Eine zweite Kurve 610 stellt das Signal "STROBE" dar. Einige Zeit nach der Stabilisierung aller Datenbits des Datenwortes (als zweite gestrichelte vertikale Linie 625 dargestellt) kann das Signal "STROBE" aktiv werden. Nachdem das Signal "STROBE" aktiv wird, kann der Gewichtungsrechner 500 beginnen, den Wert des Gewichtungsbits zu bestimmen. Eine dritte Kurve 615 stellt den Wert des Gewichtungsbits dar. An einer dritten gestrichelten vertikalen Linie 630 kann das Gewichtungsbit einen Wert annehmen, welcher von dem Wert der Datenbits des Datenwortes abhängt, entweder hoch (1), wenn die Anzahl von Nullen kleiner als die (oder gleich der) Hälfte der Gesamtanzahl von Datenbits ist, oder niedrig (0), wenn die Anzahl von Nullen größer als die Hälfte der Gesamtanzahl von Datenbits ist.Now on 6 Referring to FIG. 1, there is shown a flowchart illustrating the operation of the weighting calculator 500 ( 5 ) according to a preferred embodiment of the present invention. 6 shows a timing relationship between the data bits of a data word, the derivative of the signal "STROBE" and the determination of a weighting bit for the data word by the weighting calculator 500 , A first turn 605 represents signal values of all the data bits of a data word (four in this example). At a time, this is indicated by a dashed vertical line 620 is characterized, all the data bits of the data word can become stable. A second turn 610 represents the signal "STROBE". Some time after the stabilization of all data bits of the data word (as the second dashed vertical line 625 shown), the signal "STROBE" can become active. After the signal "STROBE" becomes active, the weight calculator can 500 begin to determine the value of the weighting bit. A third turn 615 represents the value of the weighting bit. On a third dashed vertical line 630 For example, the weighting bit may take on a value that depends on the value of the data bits of the data word, either high (1) if the number of zeros is less than (or equal to) half the total number of data bits, or low (0) if the number of zeros is greater than half the total number of data bits.

Die vorstehende Besprechung widmet sich in erster Linie einem Übertragungssystem mit einer asymmetrisch abgeschlossenen Übertragungsleitung, wobei die Übertragungsleitung mit einem hohen Spannungspotenzial asymmetrisch abgeschlossen wurde. Daher war es möglich, den Leistungsverbrauch durch Minimieren der Anzahl von Malen, die die Übertragungsleitung auf ein niedriges Spannungspotenzial übergehen musste, zu minimieren, d.h. die Anzahl von Nullen zu minimieren. Allerdings können andere Übertragungssysteme asymmetrisch abgeschlossen sein, wobei ihre Übertragungsleitungen mit einem niedrigen Spannungspotenzial abgeschlossen sind. In diesen Fällen ist, um den Leistungsverbrauch zu minimieren, die Minimierung der Anzahl von Übergängen auf ein hohes Spannungspotenzial erforderlich. Dies kann durch Minimieren der Anzahl von Einsen bewerkstelligt werden.The above discussion is primarily devoted to a transmission system with an asymmetrically terminated transmission line tion, wherein the transmission line was terminated asymmetrically with a high voltage potential. Therefore, it has been possible to minimize power consumption by minimizing the number of times that the transmission line had to transition to a low voltage potential, ie to minimize the number of zeros. However, other transmission systems may be asymmetrically terminated with their transmission lines terminated with a low voltage potential. In these cases, to minimize power consumption, it is necessary to minimize the number of transitions to a high voltage potential. This can be done by minimizing the number of ones.

Nunmehr auf 7 Bezug nehmend wird darin eine Figur gezeigt, die einen Pull-Up-Treiber 705 mit einem Abschluss 710 auf ein niedriges Spannungspotential darstellt. Der Pull-Up-Treiber 705 kann verwendet werden, um die Spannung auf einer Übertragungsleitung 715 auf ein hohes Spannungspotenzial zu ziehen. Da der natürliche Zustand der Übertragungsleitung 715 ein niedriges Spannungspotenzial ist, kann es Energie erfordern, um den Zustand der Übertragungsleitung 715 auf ein hohes Spannungspotenzial zu ziehen. Daher kann es erstrebenswert sein, die Anzahl von Malen zu minimieren, die die Übertragungsleitung 715 von einem Zustand mit niedriger Spannung auf einen Zustand mit hoher Spannung übergeht.Now on 7 Referring to Figure 1, there is shown a figure including a pull-up driver 705 with a degree 710 represents a low voltage potential. The pull-up driver 705 Can be used to control the voltage on a transmission line 715 to draw on a high voltage potential. Because the natural state of the transmission line 715 a low voltage potential, it may require power to the state of the transmission line 715 to draw on a high voltage potential. Therefore, it may be desirable to minimize the number of times the transmission line 715 goes from a low voltage state to a high voltage state.

Nunmehr auf 8 Bezug nehmend wird darin ein Paar von Tabellen gezeigt, welche eine beispielhafte Codierung möglicher Vier-Bit-Datenwörter zu Fünf-Bit-Codewörtern darstellt, was die Übergänge von niedrigem Spannungspotenzial zu hohem Spannungspotenzial minimiert, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine erste Tabelle (eine Datenworttabelle 800) zeigt die 16 möglichen Werte für die Vier-Bit-Datenwörter, und eine zweite Tabelle (eine Codeworttabelle 850) zeigt die codierten Codewörter für jedes der 16 möglichen Datenwörter, die in der Datenworttabelle 800 aufgelistet sind.Now on 8th Referring to FIG. 12, there is shown a pair of tables illustrating exemplary encoding of possible four-bit data words to five-bit codewords, which minimizes low voltage potential to high voltage potential transitions, in accordance with a preferred embodiment of the present invention. A first table (a data word table 800 ) shows the 16 possible values for the four-bit data words, and a second table (a codeword table 850 ) shows the coded codewords for each of the 16 possible data words contained in the data word table 800 are listed.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Codiermethode für die Erzeugung des codierten Codewortes wie folgt: 1) Zählen der Anzahl von Einsen in einem Datenwort; 2) ist die Anzahl von Einsen in dem Datenwort größer als die Hälfte der Gesamtanzahl von bits in dem Datenwort (vier Datenbits in den Datenwörtern, welche in der Datenworttabelle 800 dargestellt sind), dann sollte das gesamte Datenwort invertiert (d.h. die Einsen in Nullen umgewandelt und die Nullen in Einsen umgewandelt) werden, dann wird ein Codebit (Codebit "C4" in der Codeworttabelle 850) auf Eins gesetzt; 3) ist die Anzahl von Einsen kleiner als die Hälfte der Gesamtanzahl von bits in dem Datenwort, dann wird das Datenwort belassen, wie es ist, und das Codebit auf Null gesetzt. In der Figur sind zwei Beispiele 805/855 und 810/860 dargestellt.According to a preferred embodiment of the present invention, the coding method for generating the coded codeword is as follows: 1) counting the number of ones in a data word; 2), the number of ones in the data word is greater than half the total number of bits in the data word (four data bits in the data words contained in the data word table 800 are shown), then the entire data word should be inverted (ie the ones converted to zeros and the zeros converted to ones), then a code bit (code bit "C4" in the codeword table 850 ) set to one; 3) If the number of ones is less than half the total number of bits in the data word, then the data word is left as it is and the code bit is set to zero. In the figure are two examples 805 / 855 and 810 / 860 shown.

Nunmehr auf 9 Bezug nehmend wird darin ein Übertragungssystem 900 dargestellt, wobei sich das Übertragungssystem 900 einer Übertragungsleitung 915 bedienen kann, welche asymmetrisch abgeschlossen ist, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Übertragungssystem 900 weist die Fähigkeit auf, Datenwörter zu senden und zu empfangen, welche codiert wurden, um dazu beizutragen, den Leistungsverbrauch zu minimieren. Um Datenwörter zu übertragen, kann das Übertragungssystem 900 Datenwörter nehmen, die übertragen werden sollen, und einem Codierer 905 zuführen, in welchem die Datenwörter mittels eines spezifizierten Codiersystems codiert werden können, um den Leistungsverbrauch zu minimieren (zum Teil auf der asymmetrisch abgeschlossenen Übertragungsleitung 915 basierend). Die durch den Codierer 905 erzeugten Codewörter können dann durch einen Sender 910 auf die Übertragungsleitung 915 eingespeist werden.Now on 9 Referring to this, it is a transmission system 900 shown, wherein the transmission system 900 a transmission line 915 which is asymmetrically terminated according to a preferred embodiment of the present invention. The transmission system 900 has the ability to send and receive data words that have been coded to help minimize power consumption. To transfer data words, the transmission system 900 Take data words to be transmitted and an encoder 905 in which the data words can be coded by means of a specified coding system to minimize power consumption (in part on the asymmetrically terminated transmission line 915 based). The through the encoder 905 generated codewords can then be transmitted by a transmitter 910 on the transmission line 915 be fed.

Um Datenwörter zu empfangen, welche über die Übertragungsleitung 915 zu dem Übertragungssystem 900 gesendet werden können, kann sich das Übertragungssystem 900 eines Empfängers 920 bedienen, um die Codewörter zu erfassen, welche für das Übertragungssystem 900 bestimmt sind. Der Empfänger 920 kann die Codewörter aus der Übertragungsleitung extrahieren und die Codewörter einem Decodierer 925 zuführen. Der Decodierer 925 kann sich eines Decodiersystems bedienen und die Codewörter zurück in Datenwörter umwandeln, welche von Vorrichtungen (nicht dargestellt) verwendet werden können, die mit dem Übertragungssystem 900 gekoppelt sind.To receive data words transmitted over the transmission line 915 to the transmission system 900 can be sent, the transmission system can be 900 a recipient 920 to capture the codewords used for the transmission system 900 are determined. The recipient 920 can extract the codewords from the transmission line and the codewords from a decoder 925 respectively. The decoder 925 It may use a decoding system and convert the codewords back into data words which may be used by devices (not shown) connected to the transmission system 900 are coupled.

Wenngleich die vorliegende Erfindung und deren Vorteile ausführlich beschrieben wurden, sollte es sich verstehen, dass hierin verschiedene Änderungen, Ersetzungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von Wesensart und Umfang der Erfindung, welche durch die beiliegenden Ansprüche beschrieben sind, abzuweichen.Although the present invention and its advantages described in detail it should be understood that various changes, Replacements and modifications can be made without of the nature and scope of the invention, which are described by the appended claims are to deviate.

Darüber hinaus ist nicht beabsichtigt, den Umfang der vorliegenden Anmeldung auf die konkreten Ausführungsformen des Prozesses, der Vorrichtung, der Herstellung, der materiellen Zusammensetzung, der Mittel, der Verfahren und der Schritte, die in der Beschreibung dargelegt werden, zu beschränken. Wie einschlägig versierte Fachleute ohne weiteres anhand der Offenbarung der vorliegenden Erfindung erkennen werden, können Prozesse, Maschinen, Herstellungen, materielle Zusammensetzungen, Mittel, Verfahren oder Schritte, welche gegenwärtig bestehen oder später entwickelt werden und im Wesentlichen dieselbe Funktion erfüllen oder im Wesentlichen dasselbe Ergebnis erreichen wie die hierin beschriebenen entsprechenden Ausführungsformen, gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Demzufolge wird beabsichtigt, dass die beiliegenden Ansprüche derartige Prozesse, Maschinen, Herstellungen, materielle Zusammensetzungen, Mittel, Verfahren oder Schritte in ihrem Umfang miteinschließen.Furthermore, it is not intended to limit the scope of the present application to the specific embodiments of the process, apparatus, manufacture, physical composition, means, methods, and steps set forth in the specification. As those skilled in the art will readily appreciate from the disclosure of the present invention, processes, machines, manufactures, material compositions, means, methods, or steps that exist or are currently being developed and may be incorporated herein by reference substantially the same function or substantially the same result as the corresponding embodiments described herein are used in accordance with the present invention. Accordingly, it is intended that the appended claims encompass such processes, machines, manufactures, material compositions, means, methods or steps within their scope.

Zusammenfassung Summary

Ein System und ein Verfahren zum Reduzieren des Leistungsverbrauchs und des Rauschens in einem Übertragungssystem mit einer asymmetrisch abgeschlossenen Übertragungsleitung umfassen das Codieren von Datenwörtern, um die Anzahl von Malen, die ein bestimmter Zustand in einem Codewort auftritt, zu reduzieren. Eine bevorzugte Ausführungsform umfasst das Zählen der Anzahl von Malen, die ein bestimmter Zustand in einem Datenwort auftritt. Wenn der Zählwert größer als die Hälfte der Gesamtanzahl von bits in dem Datenwort ist, dann wird das Datenwort invertiert und ein Gewichtungsbit kann auf den bestimmten Zustand gesetzt werden. Wenn der Zählwert kleiner als die (oder gleich der) Hälfte der Gesamtanzahl von bits ist, dann kann das Datenwort unverändert sein und das Gewichtungsbit kann auf das Inverse des bestimmten Zustands gesetzt werden. Das Codewort kann durch Anhängen des Gewichtungsbits an das Datenwort erzeugt werden.One System and method for reducing power consumption and noise in a transmission system with an asymmetrically terminated transmission line include the Encoding data words, by the number of times that a particular state in a codeword occurs, reduce. A preferred embodiment includes counting the Number of times a given state in a data word occurs. If the count greater than the half the total number of bits in the data word is then the data word inverted and a weighting bit can be set to the specific state be set. If the count less than (or equal to) half the total number of bits is, then the data word can be unchanged and the weighting bit can be set to the inverse of the particular state. The codeword can by attaching the Weighting bits are generated to the data word.

Claims

Method for minimizing the number of occurrences a particular state in a codeword that consists of a data word is generated, comprising: counting the number of times the particular state in the data word occurs; if the count greater than the half the total number of bits in the data word is, then invert the data word; Setting a weighting bit to the particular state; and otherwise Set the weighting bit to an inverse of the particular state.

The method of claim 1, wherein the codeword is the Comprises weighting bit combined with the inverted data word, if the count greater than the half the total number of bits in the data word is otherwise the codeword comprises the weighting bit combined with the data word.

The method of claim 1 or 2, wherein the weighting bit the length after a single bit.

Method according to one of claims 1 to 3, wherein the particular State a state is zero and the weight bit is set to zero when the number of zeros in the data word is greater than that half the total number of bits in the data word is otherwise the weighting bit is set to one.

Method according to one of claims 1 to 3, wherein the particular State a state is one and the weighting bit is set to one when the number of ones in the data word exceeds the number of ones half the total number of bits in the data word is otherwise the weighting bit is set to zero.

Method according to one of claims 1 to 5, wherein the method can be used to code words for use in a transmission system with an asymmetrically terminated transmission line, and wherein the particular state is complementary to the termination of the transmission line is.

Circuit comprising: an encoder that connects to a data input is coupled, wherein the encoder circuits contains around data words from the data input into codewords a minimized number of occurrences of a particular state convert; and a transmitter coupled to the encoder is, the transmitter containing circuits to the codewords on a transmission line feed, with the transmission line is completed asymmetrically.

The circuit of claim 7, wherein the codeword is a (Number word) Bit longer as the data word is.

A circuit according to claim 7 or 8, wherein the encoder includes: a weight calculator attached to the data input coupled, wherein the weighting calculator includes circuits to a count the number of times the particular state in a data word occurs and determine a weighting bit based on the count value to calculate; and a large number of logical blocks connected to the data input and the weight calculator, each logical Block to a single bit of data input and the weight bit, which is calculated by the weighting calculator, is coupled, wherein the logic block combines the inputs by one bit of the codeword.

The circuit of claim 9, wherein the logical block is implemented as a logical exclusive NOR (XNOR) gate.

The circuit of claim 9 or 10, wherein a (number word) logic block for each bit in the Da tenwort exists.

The circuit of any of claims 9 to 11, wherein the weighting calculator includes: a first hierarchy of M switches, where M is smaller as the number of bits in the data word, each switch is controlled by a bit of the data word, wherein a switch dependent on from the value of the bit controlling it, an input to one Forwarding output; a second hierarchy of switches, being for each switch in the first hierarchy of switches a pair of Switches in the second hierarchy of switches exists, where each pair of switches is controlled by a bit of the data word becomes; and a logical block that matches the second hierarchy of Switches is coupled, wherein the logical block contains circuits to the Calculate weighting bit.

The circuit of claim 12, wherein one half of Data bits in the data word to the switches in the first hierarchy is coupled by switches and the remaining data bits in the data word to the pairs of switches in the second hierarchy of switches are coupled.

The circuit of claim 13, wherein, when a data bit is used to switch in the first hierarchy of switches to control that data bit is not then used to pair of switches in the second hierarchy of switches.

A circuit according to any one of claims 12 to 14, wherein an input to the switches in the first hierarchy of switches a low Voltage potential is.

The circuit of any one of claims 12 to 15, wherein each Switch is a switch with a (number word) input on two outputs and where the inputs to a pair of switches in the second hierarchy of switches the two exits a switch from the first hierarchy of switches.

A circuit according to any one of claims 12 to 16, wherein a switch be implemented as a multiplexer with a (number word) input to two outputs can.

The circuit of claim 7, wherein the transmission line is drawn to a voltage potential.

The circuit of claim 18, wherein the transmission line is drawn to a high voltage potential and the particular Condition is a low voltage potential.

The circuit of claim 18, wherein the transmission line is drawn to a low voltage potential and the particular Condition is a high voltage potential.

Transmission system full: an encoder coupled to a data input , where the encoder includes circuitry to exclude data words the data input in codewords with a minimized number of occurrences of a particular state convert; a transmitter coupled to the encoder, wherein the transmitter includes circuitry for storing the code words a transmission line feed, with the transmission line is completed asymmetrically; a receiver connected to the transmission line coupled, the receiver Contains circuits, around codewords from the transmission line to recieve; and a decoder coupled to the receiver, the decoder including circuits for encoding codewords in data words convert.

transmission system according to claim 21, wherein each codeword comprises a codeblock and a weighting bit and wherein the decoder comprises a plurality of logical blocks, to the recipient coupled, each logical block to a single bit of Code block and the weighting bit is coupled, where the logical Block the inputs combined to generate one bit of the data word.

transmission system according to claim 22, wherein the logical block is a logical exclusive NOR (XNOR) gate can be implemented.